DNAに刻印される「運動の記憶」
我々の、 タンパク質から成る、 遺伝子の本体な、 DNA ≒ デオキシリボ 核酸 、には、 環境からの刺激らに対応するために、 特定の遺伝子を使うかどうかを判断する、 「エピジェネティクス」、 と呼ばれる仕組みがある。
遺伝情報らの発現のスイッチは、
メチル化 ≒ 炭素 C 、 の、 1個、 と、 水素 H 、 の、 3個 、 とから成る、 メチル基 、 が、 別の分子 、らと、 結び付いたり、 置き換わったりする事 、または、 脱メチル化 ≒
メチル基が、 ある分子から、 去る事 、
と呼ばれる、 化学修飾を経る、
ことによって、 DNA 、の、 そのものを変化させることなく、 遺伝情報らを、 オンにしたり、 オフにしたりする ≒
特定の、 タンパク質らを成す事へ、 遺伝情報らを実現したり、 しなかったりする 。
一般的に、 DNAメチル化は、 特定の遺伝子発現を、 オフ ( 抑制 ) にする方向に、 働き、
逆に、 脱メチル化は、 遺伝子発現を、オンにする、 と、 いわれている。
英国のキール大学、リバプール・ジョン・ムアーズ大学、ノーザンブリア大学、および、 マンチェスター・メトロポリタン大学の共同研究では、
最新のゲノムワイド解析技術を用いて、 筋 力トレーニングが引き起こす、 エピジェネティックな変化について調査した。
彼らは、 ヒトDNAにおける、 85万以上のCpGサイト
( DNAを構成する、 4種の塩基のうち、 シトシンの次に、 グアニンが現れる、 配列のこと ) 、 を分析し、 筋力トレーニングの前後における、 エピジェネティックな変化を比較した。
実験ではまず、筋力トレーニングをしたことのない男性被験者の、 8人 ( 平均年齢 27.6歳 ) 、 を対象に、 筋肉への生検を行った。
その後に、 週3回で、 7週間のレジスタンス運動 ( 筋に負荷をかけたトレーニング )、 7週間の休養、 そして、 再び、 週3回で、 7週間のレジスタンス運動を行ってもらい、 各期間の終わりに、 骨密度検査、大腿四頭筋の強度測定、そして、 遺伝子の変化を測定するための筋肉生検を実施した。
筋肉は、 休養後のレジスタンス運動で、 さらに増強する
実験の結果、 被験者たちが、 最初の7週間で得た筋肉は、 その後の7週間の休養のあいだに実験前の状態に戻ってしまっていた。
筋力トレーニングを怠れば、筋肉は落ちてしまう。
興味深いのは、休養後に再開された7週間のトレーニングで、被験者たちの筋肉が、 最初の7週間より、 さらに大きく肥大したことだ。
そして、 この結果を裏づけるように、 遺伝子の推致 スイチ ≒ スイッチ 、 にも、 変化が起きていた。
筋肉の遺伝子には、 多くの遺伝子が、 メチル化されて、 遺伝子発現が、 オフ 、 になっている部分 ( 高メチル化 ) , と、
ほとんどが、 メチル化されておらず、
遺伝子発現が、 オンになっている部分
( 低メチル化 ) , がある。
驚くことに、 最初の筋力トレーニング後に、 被験者たちの筋肉の遺伝子には、 低メチル化した領域が頻発していた。
さらに、 休養後の再トレーニング期間で、 筋肥大が最大となったときに、 遺伝子の低メチル化も、 最も頻繁にみられた。
「 われわれは、 この実験で、 筋肉が再成長するときに、 過去の運動で記憶された、 エピジェネティックな情報らが、 筋肉の遺伝子らを、さらに、 低メチル化させる、 こ とを実証しました 」 、 と、 研究チームは、 説明している。
「 注目すべきは、 筋肉が落ちたときも、 これらな、 遺伝子らは、 低メチル化の状態を維持することです。 しかし、 これが、 のちの運動に応答して、 より、 大きな筋肉の成長を促す、 “スイッチ”となり、筋肥大と関連しているのです。これは過去の筋肉成長が、エピジェネティクスとして記憶されているのを示しているのです」
いわゆる、 「 マッスル・メモリー 」 、 が、 事実として、 遺伝子レベルで存在することを示す、 この結果は、 アスリートのトレーニング方法や、 けが、 からの回復方法に、 影響を及ぼすことだろう。
研究を率いた、 キール大学の、 アダム・シャープルス博士も、 次のように説明している。
「 例えば、 あるアスリートが、 筋肉をつけたあとで、 負傷により、 筋肉が落ちてしまったとしましょう。 そのときに、 どの遺伝子が、 筋肉記憶を担うのか、 が、 わかっていれば、 のちの回復に役立つことになります。 そのためにも、 異なる運動プログラムが、 どのように、 筋肉記憶の遺伝子を活性化させるのか、 それを理解するための研究が、必要です 」 。
また、 ドーピング違反をしたアスリートの謹慎期間が、 適切なのかどうかにも、疑問を投げかける。
今回の実験では、 7週間の休養を経ても、 筋肉記憶が活性化することが実証された。
パフォーマンス向上薬の使用により、 増強した筋肉は、 たとえ、 謹慎期間を経たとしても、 以前の成長を、 「記憶している」、 可能性がある。
研究チームは、 薬物による筋力増強が、 運動によるものと同様に、 遺伝子に記憶されるのかを突き止めるため、 さらなる研究を進める予定だ、 という。